Полярные сияния на Марсе более широко распространены чем мы представляли

0
7

Когда люди впервые посетят Марс, они могут обнаружить, что, иногда, Красная планета имеет зеленые небеса. В конце декабря 2014 космический корабль MAVEN обнаружил полярные сияния в атмосфере над северным полушарием Марса. «Рождественские огни» – так исследователи назвали это явление, окружают Марс и наблюдаются около его экватора. 

«Это действительно удивительно», – говорит Ник Шнайдер, ученый, который отвечает за ультрафиолетовые исследования MAVEN из университета в Колорадо. «Полярные сияния на Марсе, кажется, более широко распространены, чем мы когда-либо воображали».

Это не первый раз, когда космический корабль обнаружил полярные сияния на Марсе. Десять лет назад Mars Express, аппарат Европейского космического агентства, впервые обнаружил это загадочное ультрафиолетовое свечение, исходящее от «магнитных зонтов», в Южном полушарии.

В отличие от Земли, у Марса нет глобального магнитного поля, которое обволакивает всю планету. Вместо этого у Марса есть зонтообразные магнитные поля, которые очень похожи на грибовидные облака и присутствуют в разных местах Марса, но главным образом в южном полушарии. Эти зонты – остатки древнего глобального магнитного поля планеты, которое разрушилось миллиарды лет назад.

«Купола зонтов – место, где мы, как правило, обнаруживаем марсианские полярные сияния», – говорит Шнайдер. «Но сейчас MAVEN видит их вне этих зонтов, поэтому это сияние – что-то новое».

Полярные сияния происходят и на Земле, и на Марсе, когда высокоэнергетические частицы солнечного ветра появляются в верхних слоях атмосферы. На Земле эти частицы направляются к полюсам глобальным магнитным полем нашей планеты. Именно поэтому полярные сияния чаще всего замечаются возле Арктики и Антарктиды. На Марсе нет никакого организованного планетарного магнитного поля для направления частиц на север и юг, поэтому сияния могут произойти где угодно.

«Магнитные поля Солнца проходят через Марс, и в тех местах, где нет «магнитных зонтов», частицы проникают глубоко в атмосферу планеты. Заряженные частицы просто следуют за магнитными линиями Солнца, долетают атмосферы Марса и вызывают свечение», – говорит Шнайдер.

Согласно данным MAVEN, частицы солнечного ветра, которые вызывают «рождественские огни», проникают глубоко в марсианскую атмосферу – полярные сияния происходят на высоте около 100 км от поверхности. Это ниже, чем полярные сияния на Земле, которые происходят на высотах от 100 км до 500 км.

Как и Mars Express 10 лет назад, MAVEN имеет ультрафиолетовую камеру, которая не видит вещи также, как человеческий глаз. Интересно, как бы эти сияния видел человек?

«Мы делаем физический анализ», – говорит Шнайдер, «и у нас есть некоторые предположения, которые имеют право на существование». Хотя Марсианская атмосфера состоит в основном из углекислого газа, она содержит немного кислорода, и это ключ к определению цвета полярного сияния. Возмущенные кислородные атомы в марсианской атмосфере, вероятно, обеспечивают зеленый свет сиянию.

«Зеленый цвет свечения кажется наиболее вероятным в небе Марса, по крайней мере, когда Солнце выбрасывает высокоэнергетические частицы», – говорит Шнайдер.

MAVEN достиг Марса в сентябре 2014 и предназначен для исследования планетарной тайны: миллиарды лет назад Марс имел слои воздуха, достаточно массивные, которые обеспечивали нагрев планеты и позволяли жидкой воде течь на его поверхности. Жизнь, возможно, процветала в такой среде. Сегодня, однако, только крошечная доля тех древних воздушных остатков присутствует в атмосфере Марса.

Почему марсианская атмосфера исчезла? Основная теория – воздействие солнечного ветра. В тот момент, когда у Марса исчезло глобальное магнитное поле, солнечный ветер мог спокойно разрушить верхние слои прежней атмосферы. Ученые НАСА пытаются узнать больше о том, как когда-то происходил этот процесс, наблюдая за зеленым свечением в атмосфере Красной планеты.